Dankon pro vizito de Nature.com. La versio de retumilo, kiun vi uzas, havas limigitan CSS-subtenon. Por plej bonaj rezultoj, ni rekomendas, ke vi uzu pli novan version de via retumilo (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer). Intertempe, por certigi daŭran subtenon, ni montras la retejon sen stilo aŭ JavaScript.
Nanoskalaj grafitfilmoj (NGFoj) estas fortikaj nanomaterialoj kiuj povas esti produktitaj per kataliza kemia vapordemetado, sed demandoj restas pri ilia facileco de translokigo kaj kiel surfacmorfologio influas ilian uzon en venontgeneraciaj aparatoj. Ĉi tie ni raportas la kreskon de NGF ambaŭflanke de polikristalina nikela folio (areo 55 cm2, dikeco ĉirkaŭ 100 nm) kaj ĝia senpolimero translokigo (antaŭe kaj malantaŭe, areo ĝis 6 cm2). Pro la morfologio de la katalizilfolio, la du karbonfilmoj malsamas en siaj fizikaj trajtoj kaj aliaj karakterizaĵoj (kiel ekzemple surfaca malglateco). Ni pruvas, ke NGF-oj kun pli malglata dorso estas bone taŭgaj por NO2-detekto, dum pli glataj kaj pli konduktaj NGF-oj ĉe la antaŭa flanko (2000 S/cm, folia rezisto - 50 ohmoj/m2) povas esti realigeblaj konduktiloj. kanalo aŭ elektrodo de la sunĉelo (ĉar ĝi elsendas 62% de videbla lumo). Ĝenerale, la priskribitaj kresko- kaj transportprocezoj povas helpi realigi NGF kiel alternativan karbonmaterialon por teknologiaj aplikoj kie grafeno kaj mikron-dikaj grafitfilmoj ne taŭgas.
Grafito estas vaste uzata industria materialo. Precipe, grafito havas la trajtojn de relative malalta masdenseco kaj alta en-ebena termika kaj elektra kondukteco, kaj estas tre stabila en severaj termikaj kaj kemiaj medioj1,2. Floka grafito estas konata komenca materialo por esploro pri grafeno3. Se prilaborite en maldikaj filmoj, ĝi povas esti uzata en ampleksa gamo de aplikoj, inkluzive de varmegaj lavujoj por elektronikaj aparatoj kiel saĝtelefonoj4,5,6,7, kiel aktiva materialo en sensiloj8,9,10 kaj por elektromagneta interferprotekto11. 12 kaj filmoj por litografio en ekstrema ultraviola13,14, kondukantaj kanalojn en sunĉeloj15,16. Por ĉiuj ĉi tiuj aplikoj, estus signifa avantaĝo se grandaj areoj de grafitfilmoj (NGFoj) kun dikecoj kontrolitaj en la nanoskala <100 nm povus esti facile produktitaj kaj transportitaj.
Grafitfilmoj estas produktitaj per diversaj metodoj. En unu kazo, enkonstruado kaj ekspansio sekvita de eksfoliado estis uzataj por produkti grafenajn flokojn10,11,17. La flokoj devas esti plue prilaboritaj en filmojn de la bezonata dikeco, kaj ofte bezonas plurajn tagojn por produkti densajn grafitajn foliojn. Alia aliro estas komenci kun grafiteblaj solidaj antaŭuloj. En industrio, tukoj el polimeroj estas karbonigitaj (je 1000-1500 °C) kaj tiam grafitigitaj (je 2800-3200 °C) por formi bone strukturitajn tavoligitajn materialojn. Kvankam la kvalito de ĉi tiuj filmoj estas alta, la energikonsumo estas signifa1,18,19 kaj la minimuma dikeco estas limigita al kelkaj mikronoj1,18,19,20.
Kataliza kemia vapordemetado (CVD) estas konata metodo por produkti grafenon kaj ultramaldikaj grafitfilmoj (<10 nm) kun alta struktura kvalito kaj akceptebla kosto21,22,23,24,25,26,27. Tamen, kompare kun la kresko de grafeno kaj ultramaldikaj grafitaj filmoj28, granda areo kresko kaj/aŭ apliko de NGF uzante CVD estas eĉ malpli esploritaj11,13,29,30,31,32,33.
CVD-kreskitaj grafenaj kaj grafitaj filmoj ofte devas esti transdonitaj sur funkciajn substratojn34. Tiuj maldikaj filmtranslokigoj implikas du ĉefajn metodojn35: (1) ne-gravura translokigo36,37 kaj (2) akvafort-bazita malseka kemia translokigo (substratsubtenata)14,34,38. Ĉiu metodo havas kelkajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn kaj devas esti elektita depende de la celita apliko, kiel priskribite aliloke35,39. Por grafeno/grafitaj filmoj kreskigitaj sur katalizaj substratoj, translokigo per malsekaj kemiaj procezoj (el kiuj polimetilmetakrilato (PMMA) estas la plej ofte uzata subtena tavolo) restas la unua elekto13,30,34,38,40,41,42. Vi et al. Estis menciite ke neniu polimero estis uzita por NGF-translokigo (specimena grandeco proksimume 4 cm2)25,43, sed neniuj detaloj estis disponigitaj koncerne specimenan stabilecon kaj/aŭ uzadon dum translokigo; Malsekaj kemiaj procezoj uzantaj polimerojn konsistas el pluraj ŝtupoj, inkluzive de la apliko kaj posta forigo de ofera polimertavolo30,38,40,41,42. Ĉi tiu procezo havas malavantaĝojn: ekzemple polimeraj restaĵoj povas ŝanĝi la ecojn de la kreskigita filmo38. Kroma pretigo povas forigi restan polimeron, sed ĉi tiuj pliaj paŝoj pliigas la koston kaj tempon de filmproduktado38,40. Dum CVD-kresko, tavolo de grafeno estas deponita ne nur sur la antaŭa flanko de la katalizila folio (la flanko turniĝanta al la vaporfluo), sed ankaŭ sur ĝia malantaŭa flanko. Tamen, ĉi-lasta estas konsiderata malŝparo kaj povas esti rapide forigita per mola plasmo38,41. Reciklado de ĉi tiu filmo povas helpi maksimumigi rendimenton, eĉ se ĝi estas de pli malalta kvalito ol vizaĝa karbonfilmo.
Ĉi tie, ni raportas la preparadon de obla-skala duvizaĝa kresko de NGF kun alta struktura kvalito sur polikristala nikela folieto per CVD. Estis taksite kiel la krudeco de la antaŭa kaj malantaŭa surfaco de la tavoleto influas la morfologion kaj strukturon de NGF. Ni ankaŭ pruvas kostefikan kaj ekologie amikan senpolimeran translokigon de NGF de ambaŭ flankoj de nikel-folio sur multfunkciaj substratoj kaj montras kiel la antaŭaj kaj malantaŭaj filmoj taŭgas por diversaj aplikoj.
La sekvaj sekcioj diskutas malsamajn grafitajn filmdikecojn depende de la nombro da stakigitaj grafenaj tavoloj: (i) unutavola grafeno (SLG, 1 tavolo), (ii) malmultaj tavola grafeno (FLG, < 10 tavoloj), (iii) plurtavola grafeno ( MLG, 10-30 tavoloj) kaj (iv) NGF (~300 tavoloj). Ĉi-lasta estas la plej ofta dikeco esprimita kiel procento de areo (ĉirkaŭ 97% areo per 100 µm2)30. Tial la tuta filmo simple nomiĝas NGF.
Polikristalaj nikelo folioj uzitaj por la sintezo de grafeno kaj grafitfilmoj havas malsamajn teksturojn kiel rezulto de sia fabrikado kaj posta pretigo. Ni lastatempe raportis studon por optimumigi la kreskoprocezon de NGF30. Ni montras, ke procezaj parametroj kiel kalcia tempo kaj kamerpremo dum la kreskostadio ludas kritikan rolon en akirado de NGF-oj de unuforma dikeco. Ĉi tie, ni plue esploris la kreskon de NGF sur polurita fronto (FS) kaj nepolurita malantaŭa (BS) surfacoj de nikela folio (Fig. 1a). Tri specoj de provaĵoj FS kaj BS estis ekzamenitaj, listigitaj en Tabelo 1. Post vida inspektado, unuforma kresko de NGF ambaŭflanke de la nikelfolio (NiAG) povas esti vidita per la kolorŝanĝo de la groca Ni-substrato de karakteriza metala arĝento. griza al matgriza koloro (Fig. 1a); mikroskopaj mezuradoj estis konfirmitaj (Fig. 1b, c). Tipa Raman-spektro de FS-NGF observita en la hela regiono kaj indikita per ruĝaj, bluaj kaj oranĝaj sagoj en Figuro 1b estas montrita en Figuro 1c. La karakterizaj Raman-pintoj de grafito G (1683 cm−1) kaj 2D (2696 cm−1) konfirmas la kreskon de tre kristala NGF (Fig. 1c, Tabelo SI1). Ĉie en la filmo, superrego de Raman-spektroj kun intensecproporcio (I2D/IG) ~0.3 estis observita, dum Raman-spektroj kun I2D/IG = 0.8 malofte estis observitaj. La foresto de misaj pintoj (D = 1350 cm-1) en la tuta filmo indikas la altan kvaliton de NGF-kresko. Similaj Raman-rezultoj estis akiritaj sur la specimeno BS-NGF (Figuro SI1 a kaj b, Tabelo SI1).
Komparo de NiAG FS- kaj BS-NGF: (a) Foto de tipa NGF (NiAG) specimeno montranta NGF-kreskon ĉe oblatskalo (55 cm2) kaj la rezultajn BS- kaj FS-Ni-tavoletprovaĵojn, (b) FS-NGF Bildoj/ Ni akirita per optika mikroskopo, (c) tipaj Raman-spektroj registritaj ĉe malsamaj pozicioj en panelo b, (d, f) SEM-bildoj ĉe malsamaj pligrandigoj sur FS-NGF/Ni, (e, g) SEM-bildoj ĉe malsamaj pligrandigoj Aroj BS -NGF/Ni. La blua sago indikas la FLG-regionon, la oranĝa sago indikas la MLG-regionon (proksime de la FLG-regiono), la ruĝa sago indikas la NGF-regionon, kaj la magenta sago indikas la faldon.
Ĉar kresko dependas de la dikeco de la komenca substrato, kristala grandeco, orientiĝo kaj grenlimoj, atingi akcepteblan kontrolon de NGF-dikeco super grandaj areoj restas defio20,34,44. Ĉi tiu studo uzis enhavon, kiun ni antaŭe publikigis30. Ĉi tiu procezo produktas brilan regionon de 0,1 ĝis 3% per 100 µm230. En la sekvaj sekcioj, ni prezentas rezultojn por ambaŭ specoj de regionoj. Altaj pligrandigaj SEM-bildoj montras la ĉeeston de pluraj brilaj kontrastaj areoj ambaŭflanke (Fig. 1f, g), indikante la ĉeeston de FLG kaj MLG-regionoj30,45. Ĉi tio ankaŭ estis konfirmita de Raman-disvastigo (Fig. 1c) kaj TEM-rezultoj (diskutitaj poste en la sekcio "FS-NGF: strukturo kaj propraĵoj"). La FLG kaj MLG-regionoj observitaj sur FS- kaj BS-NGF/Ni-provaĵoj (antaŭa kaj malantaŭa NGF kreskigita sur Ni) eble kreskis sur grandaj Ni (111) grajnoj formitaj dum antaŭ-rekuado22,30,45. Faldado estis observita ambaŭflanke (Fig. 1b, markita per purpuraj sagoj). Ĉi tiuj faldoj ofte troviĝas en CVD-kreskigitaj grafenaj kaj grafitaj filmoj pro la granda diferenco en la koeficiento de termika ekspansio inter la grafito kaj la nikelsubstrato30,38.
La AFM-bildo konfirmis, ke la specimeno FS-NGF estis pli plata ol la specimeno BS-NGF (Figuro SI1) (Figuro SI2). La malglatecaj valoroj de radikaj kvadrataj (RMS) de FS-NGF/Ni (Fig. SI2c) kaj BS-NGF/Ni (Fig. SI2d) estas 82 kaj 200 nm, respektive (mezuritaj sur areo de 20 ×). 20 μm2). La pli alta malglateco povas esti komprenita surbaze de la surfacanalizo de la nikela (NiAR) tavoleto en la kiel-ricevita ŝtato (Figuro SI3). SEM-bildoj de FS kaj BS-NiAR estas montritaj en Figuroj SI3a–d, montrante malsamajn surfacmorfologiojn: polurita FS-Ni-tavoleto havas nano- kaj mikron-grandajn sferajn partiklojn, dum nepolurita BS-Ni-tavoleto elmontras produktadŝtupetaron. kiel eroj kun alta forto. kaj malkresko. Malaltaj kaj alt-rezoluciaj bildoj de recozita nikelfolio (NiA) estas montritaj en Figuro SI3e-h. En ĉi tiuj figuroj, ni povas observi la ĉeeston de pluraj mikron-grandaj nikelpartikloj sur ambaŭ flankoj de la nikelfolio (Fig. SI3e–h). Grandaj grajnoj povas havi Ni(111) surfacorientiĝon, kiel antaŭe raportite30,46. Ekzistas signifaj diferencoj en nikela tavoleta morfologio inter FS-NiA kaj BS-NiA. La pli alta malglateco de BS-NGF/Ni ŝuldiĝas al la nepolurita surfaco de BS-NiAR, kies surfaco restas signife malglata eĉ post recocido (Figuro SI3). Ĉi tiu speco de surfaca karakterizado antaŭ la kreskoprocezo permesas la malglatecon de grafeno kaj grafitfilmoj esti kontrolita. Oni devas rimarki, ke la originala substrato spertis ian grenan reorganizon dum grafena kresko, kiu iomete malpliigis la grajngrandecon kaj iom pliigis la surfacan malglatecon de la substrato kompare kun la kalzita folio kaj katalizila filmo22.
Fajnagordi la substratan surfacan malglatecon, kalcina tempo (grajngrandeco)30,47 kaj liberiga kontrolo43 helpos redukti regionan NGF-dikecunuformecon al la µm2 kaj/aŭ eĉ nm2-skalo (t.e., dikecvarioj de kelkaj nanometroj). Por kontroli la surfacan malglatecon de la substrato, metodoj kiel elektroliza polurado de la rezulta nikelfolio povas esti pripensitaj48. La antaŭtraktita nikeltavoleto tiam povas esti kalzita ĉe pli malalta temperaturo (< 900 °C) 46 kaj tempo (< 5 min) por eviti la formadon de grandaj Ni (111) grajnoj (kiu estas utila por FLG-kresko).
SLG kaj FLG-grafeno ne kapablas elteni la surfacan streĉiĝon de acidoj kaj akvo, postulante mekanikajn subtenajn tavolojn dum malsekaj kemiaj transigaj procezoj22,34,38. Kontraste al la malseka kemia translokigo de polimer-subtenata unutavola grafeno38, ni trovis, ke ambaŭ flankoj de la kiel-kreskita NGF povas esti transdonitaj sen polimersubteno, kiel montrite en Figuro 2a (vidu Figuro SI4a por pliaj detaloj). Transdono de NGF al antaŭfiksita substrato komenciĝas per malseka akvaforto de la subesta Ni30.49 filmo. La kreskigitaj NGF/Ni/NGF-provaĵoj estis metitaj dum la nokto en 15 mL da 70% HNO3 diluita kun 600 mL da dejonigita (DI) akvo. Post kiam la Ni-folio estas tute solvita, FS-NGF restas plata kaj flosas sur la surfaco de la likvaĵo, same kiel la specimeno NGF/Ni/NGF, dum BS-NGF estas mergita en akvo (Fig. 2a,b). La izolita NGF tiam estis transdonita de unu beko enhavanta freŝan dejonigitan akvon al alia beko kaj la izolita NGF estis lavita plene, ripetante kvar al ses fojojn tra la konkava vitroplado. Fine, FS-NGF kaj BS-NGF estis metitaj sur la deziratan substraton (Fig. 2c).
Senpolimer-malseka kemia transiga procezo por NGF kreskigita sur nikelfolio: (a) Proceza fluodiagramo (vidu figuron SI4 por pli da detaloj), (b) Cifereca foto de separita NGF post Ni-akvaforto (2 provaĵoj), (c) Ekzemplo FS - kaj BS-NGF-translokigo al SiO2/Si-substrato, (d) FS-NGF-translokigo al maldiafana polimersubstrato, (e) BS-NGF de la sama provaĵo kiel panelo d (dividita en du partojn), transdonita al ortegita C-papero kaj Nafion (fleksebla travidebla substrato, randoj markitaj per ruĝaj anguloj).
Notu, ke SLG-translokigo farita per malsekaj kemiaj transiga metodoj postulas totalan pretigtempon de 20–24 horoj 38 . Kun la transiga tekniko de senpolimero montrita ĉi tie (Figuro SI4a), la ĝenerala NGF-transiga pretigtempo estas signife reduktita (ĉirkaŭ 15 horoj). La procezo konsistas el: (Paŝo 1) Preparu akvafortan solvon kaj metu la specimenon en ĝi (~10 minutoj), tiam atendu dum la nokto por Ni-akvaforto (~7200 minutoj), (Paŝo 2) Rinse kun dejonigita akvo (Paŝo - 3) . konservu en dejonigita akvo aŭ translokigu al cela substrato (20 min). Akvo kaptita inter la NGF kaj la pogranda matrico estas forigita per kapilara ago (uzante paperon)38, tiam la ceteraj akvogutetoj estas forigitaj per natura sekiĝo (ĉirkaŭ 30 minutoj), kaj finfine la specimeno estas sekigita dum 10 minutoj. min en vakua forno (10–1 mbar) je 50–90 °C (60 min) 38.
Grafito povas elteni la ĉeeston de akvo kaj aero ĉe sufiĉe altaj temperaturoj (≥ 200 °C)50,51,52. Ni testis specimenojn uzante Raman-spektroskopion, SEM kaj XRD post konservado en dejonigita akvo ĉe ĉambra temperaturo kaj en sigelitaj boteloj dum kelkaj tagoj ĝis unu jaro (Figuro SI4). Ne estas videbla degenero. Figuro 2c montras liberstarantan FS-NGF kaj BS-NGF en dejonigita akvo. Ni kaptis ilin sur SiO2 (300 nm)/Si substrato, kiel montrite komence de Figuro 2c. Aldone, kiel montrite en Figuro 2d,e, kontinua NGF povas esti transdonita al diversaj substratoj kiel ekzemple polimeroj (Thermabright-poliamido de Nexolve kaj Nafion) kaj or-tegita karbopapero. La flosanta FS-NGF estis facile metita sur la celsubstraton (Fig. 2c, d). Tamen, BS-NGF-provaĵoj pli grandaj ol 3 cm2 estis malfacile manipuleblaj kiam tute mergitaj en akvo. Kutime, kiam ili komencas ruliĝi en akvo, pro senzorga uzado ili foje rompas en du aŭ tri partojn (Fig. 2e). Ĝenerale, ni povis atingi senpolimeran translokigon de PS- kaj BS-NGF (kontinua senjunta translokigo sen kresko de NGF/Ni/NGF je 6 cm2) por specimenoj ĝis 6 kaj 3 cm2 en areo, respektive. Ajnaj ceteraj grandaj aŭ malgrandaj pecoj povas esti (facile viditaj en la akvaforta solvo aŭ dejonigita akvo) sur la dezirata substrato (~1 mm2, Figuro SI4b, vidu specimenon transdonita al kupra krado kiel en "FS-NGF: Strukturo kaj Propraĵoj (diskutitaj)) sub "Strukturo kaj Propraĵoj") aŭ stoki por estonta uzo (Figuro SI4). Surbaze de ĉi tiu kriterio, ni taksas, ke NGF povas esti reakirita en rendimentoj de ĝis 98-99% (post kresko por translokigo).
Transigaj specimenoj sen polimero estis detale analizitaj. Surfacaj morfologiaj trajtoj akiritaj sur FS- kaj BS-NGF/SiO2/Si (Fig. 2c) uzante optikan mikroskopion (OM) kaj SEM-bildojn (Fig. SI5 kaj Fig. 3) montris, ke ĉi tiuj specimenoj estis translokigitaj sen mikroskopio. Videbla struktura damaĝo kiel fendoj, truoj aŭ malvolvitaj areoj. La faldoj sur la kreskanta NGF (Fig. 3b, d, markitaj per purpuraj sagoj) restis nerompitaj post translokigo. Kaj FS- kaj BS-NGF estas kunmetitaj de FLG-regionoj (brilaj regionoj indikitaj per bluaj sagoj en Figuro 3). Surprize, kontraste al la malmultaj difektitaj regionoj kutime observitaj dum polimertransigo de ultramaldikaj grafitfilmoj, pluraj mikron-grandaj FLG kaj MLG-regionoj ligantaj al la NGF (markitaj per bluaj sagoj en Figuro 3d) estis translokigitaj sen fendoj aŭ rompoj (Figuro 3d) . 3). . Mekanika integreco estis plue konfirmita uzante TEM kaj SEM-bildojn de NGF transdonitaj sur punto-karbonajn kuprajn kradojn, kiel diskutite poste ("FS-NGF: Strukturo kaj Propraĵoj"). La transdonita BS-NGF/SiO2/Si estas pli malglata ol FS-NGF/SiO2/Si kun valoroj rms de 140 nm kaj 17 nm, respektive, kiel montrite en Figuro SI6a kaj b (20 × 20 μm2). La RMS-valoro de NGF transdonita sur la SiO2/Si-substrato (RMS < 2 nm) estas signife pli malalta (ĉirkaŭ 3 fojojn) ol tiu de NGF kreskigita sur Ni (Figuro SI2), indikante ke la kroma krudeco povas egalrilati al la Ni-surfaco. Krome, AFM-bildoj faritaj sur la randoj de specimenoj FS- kaj BS-NGF/SiO2/Si montris NGF-dikecojn de 100 kaj 80 nm, respektive (Fig. SI7). La pli malgranda dikeco de BS-NGF povas esti rezulto de la surfaco ne estanta rekte eksponita al la antaŭgaso.
Transdonita NGF (NiAG) sen polimero sur SiO2/Si-oblato (vidu Figuro 2c): (a, b) SEM-bildoj de transdonita FS-NGF: malalta kaj alta pligrandigo (korespondante al la oranĝa kvadrato en la panelo). Tipaj areoj) – a). (c,d) SEM-bildoj de transdonita BS-NGF: malalta kaj alta pligrandigo (korespondante al la tipa areo montrita per la oranĝa kvadrato en panelo c). (e, f) AFM-bildoj de transdonitaj FS- kaj BS-NGFoj. Blua sago reprezentas la FLG-regionon - brila kontrasto, cejana sago - nigra MLG-kontrasto, ruĝa sago - nigra kontrasto reprezentas la NGF-regionon, magenta sago reprezentas la faldon.
La kemia konsisto de la kreskitaj kaj translokigitaj FS- kaj BS-NGF-oj estis analizita per X-radia fotoelektrona spektroskopio (XPS) (Fig. 4). Malforta pinto estis observita en la mezuritaj spektroj (Fig. 4a, b), responda al la Ni-substrato (850 eV) de la kreskitaj FS- kaj BS-NGFs (NiAG). Ekzistas neniuj pintoj en la mezuritaj spektroj de transdonitaj FS- kaj BS-NGF/SiO2/Si (Fig. 4c; similaj rezultoj por BS-NGF/SiO2/Si ne estas montritaj), indikante ke ekzistas neniu resta Ni-poluado post translokigo. . Figuroj 4d-f montras la alt-rezoluciajn spektrojn de la C 1 s, O 1 s kaj Si 2p energiniveloj de FS-NGF/SiO2/Si. La liga energio de C 1 s de grafito estas 284.4 eV53.54. La linia formo de grafitaj pintoj estas ĝenerale konsiderata kiel nesimetria, kiel montrite en Figuro 4d54. La alt-rezolucia kernnivela C 1 s-spektro (Fig. 4d) ankaŭ konfirmis puran translokigon (t.e., neniujn polimerrestaĵojn), kio kongruas kun antaŭaj studoj38. La linilarĝoj de la C 1 s spektroj de la ĵus kreskigita provaĵo (NiAG) kaj post translokigo estas 0.55 kaj 0.62 eV, respektive. Ĉi tiuj valoroj estas pli altaj ol tiuj de SLG (0,49 eV por SLG sur substrato de SiO2)38. Tamen, ĉi tiuj valoroj estas pli malgrandaj ol antaŭe raportitaj linilarĝoj por tre orientitaj pirolizaj grafenaj specimenoj (~0.75 eV)53,54,55, indikante la foreston de misaj karbonaj ejoj en la nuna materialo. Al la grundnivelaj spektroj de C 1 s kaj O 1 s ankaŭ mankas ŝultroj, forigante la bezonon de alt-rezolucia pinta dekonvolucio54. Ekzistas π → π* satelitpinto ĉirkaŭ 291.1 eV, kiu estas ofte observita en grafitprovaĵoj. La 103 eV kaj 532,5 eV signaloj en la Si 2p kaj O 1 s kernnivelaj spektroj (vidu Fig. 4e, f) estas atribuitaj al la SiO2 56 substrato, respektive. XPS estas surfac-sentema tekniko, tiel ke la signaloj egalrilatantaj al Ni kaj SiO2 detektitaj antaŭ kaj post NGF-translokigo, respektive, supozeble originas de la FLG-regiono. Similaj rezultoj estis observitaj por transdonitaj BS-NGF-provaĵoj (ne montritaj).
NiAG XPS-rezultoj: (ac) Enketaj spektroj de malsamaj elementaj atomkonsistoj de kreskigita FS-NGF/Ni, BS-NGF/Ni kaj translokigita FS-NGF/SiO2/Si, respektive. (d–f) Alt-rezoluciaj spektroj de la kernniveloj C 1 s, O 1s kaj Si 2p de la FS-NGF/SiO2/Si specimeno.
La totala kvalito de la transdonitaj NGF-kristaloj estis taksita uzante Rentgenfotan difrakton (XRD). Tipaj XRD-padronoj (Fig. SI8) de transdonitaj FS- kaj BS-NGF/SiO2/Si montras la ĉeeston de difraktopintoj (0 0 0 2) kaj (0 0 0 4) ĉe 26.6° kaj 54.7°, simila al grafito. . Ĉi tio konfirmas la altan kristalan kvaliton de NGF kaj egalrilatas al intertavola distanco de d = 0.335 nm, kiu estas konservita post la transiga paŝo. La intenseco de la difraktopinto (0 0 0 2) estas proksimume 30 fojojn tiu de la difraktopinto (0 0 0 4), indikante ke la NGF-kristala ebeno estas bone vicigita kun la provaĵsurfaco.
Laŭ la rezultoj de SEM, Raman-spektroskopio, XPS kaj XRD, la kvalito de BS-NGF/Ni estis trovita esti la sama kiel tiu de FS-NGF/Ni, kvankam ĝia rms krudeco estis iomete pli alta (Figuroj SI2, SI5) kaj SI7).
SLGoj kun polimeraj subtentavoloj ĝis 200 nm dikaj povas flosi sur akvo. Ĉi tiu aranĝo estas ofte uzata en procezoj de transigo de malsekaj kemiaj helpitaj polimeroj22,38. Grafeno kaj grafito estas hidrofobaj (malseka angulo 80–90°) 57 . La potencialenergiaj surfacoj de kaj grafeno kaj FLG estis raportitaj esti sufiĉe plataj, kun malalta potenciala energio (~1 kJ/mol) por la flanka movado de akvo ĉe la surfaco58. Tamen, la kalkulitaj interagaj energioj de akvo kun grafeno kaj tri tavoloj de grafeno estas proksimume − 13 kaj − 15 kJ/mol,58 respektive, indikante ke la interago de akvo kun NGF (ĉirkaŭ 300 tavoloj) estas pli malalta kompare kun grafeno. Ĉi tio povas esti unu el la kialoj, kial memstaranta NGF restas plata sur la akvosurfaco, dum memstaranta grafeno (kiu flosas en akvo) kurbiĝas supren kaj rompiĝas. Kiam NGF estas tute mergita en akvo (rezultoj estas samaj por malglata kaj plata NGF), ĝiaj randoj fleksiĝas (Figuro SI4). Koncerne kompletan mergon, estas atendite ke la NGF-akva interaga energio preskaŭ estas duobligita (komparite kun flosanta NGF) kaj ke la randoj de la NGF faldas por konservi altan kontaktoperspektivon (hidrofobeco). Ni kredas, ke strategioj povas esti evoluigitaj por eviti bukladon de la randoj de enigitaj NGF-oj. Unu aliro estas uzi miksitajn solvilojn por moduli la malsekigantan reagon de la grafita filmo59.
La translokigo de SLG al diversaj specoj de substratoj per malsekaj kemiaj transiga procezoj estis antaŭe raportita. Estas ĝenerale akceptite ke malfortaj van der Waals-fortoj ekzistas inter grafeno/grafitfilmoj kaj substratoj (ĉu rigidaj substratoj kiel ekzemple SiO2/Si38,41,46,60, SiC38, Au42, Si-kolonoj22 kaj lacaj karbonfilmoj30, 34 aŭ flekseblaj substratoj). kiel ekzemple poliimido 37). Ĉi tie ni supozas, ke interagoj de la sama tipo superregas. Ni ne observis ajnan damaĝon aŭ senŝeliĝon de NGF por iu el la substratoj prezentitaj ĉi tie dum mekanika uzado (dum karakterizado sub vakuo kaj/aŭ atmosferaj kondiĉoj aŭ dum stokado) (ekz., Figuro 2, SI7 kaj SI9). Krome, ni ne observis SiC-pinton en la XPS C 1 s-spektro de la kerna nivelo de la specimeno NGF/SiO2/Si (Fig. 4). Tiuj rezultoj indikas ke ekzistas neniu kemia ligo inter NGF kaj la celsubstrato.
En la antaŭa sekcio, "Libera transdono de polimeroj de FS- kaj BS-NGF", ni pruvis, ke NGF povas kreski kaj translokiĝi ambaŭflanke de nikel-folio. Ĉi tiuj FS-NGF-oj kaj BS-NGF-oj ne estas identaj laŭ surfaca malglateco, kio instigis nin esplori la plej taŭgajn aplikojn por ĉiu tipo.
Konsiderante la travideblecon kaj pli glatan surfacon de FS-NGF, ni studis ĝian lokan strukturon, optikajn kaj elektrajn trajtojn pli detale. La strukturo kaj strukturo de FS-NGF sen polimera translokigo estis karakterizitaj per transdona elektrona mikroskopio (TEM) bildigo kaj elektita areo elektrona difrakto (SAED) padronanalizo. La respondaj rezultoj estas montritaj en Figuro 5. Malalta pligrandiga planar TEM-bildado malkaŝis la ĉeeston de NGF kaj FLG-regionoj kun malsamaj elektronaj kontrastaj trajtoj, te pli malhelaj kaj pli brilaj areoj, respektive (Fig. 5a). La filmo entute montras bonan mekanikan integrecon kaj stabilecon inter la malsamaj regionoj de NGF kaj FLG, kun bona interkovro kaj neniu damaĝo aŭ disŝiro, kio ankaŭ estis konfirmita de SEM (Figuro 3) kaj altgrandigaj TEM-studoj (Figuro 5c-e). Aparte, en Figuro 5d montras la pontan strukturon ĉe ĝia plej granda parto (la pozicio markita per la nigra punktita sago en Figuro 5d), kiu estas karakterizita per triangula formo kaj konsistas el grafena tavolo kun larĝo de ĉirkaŭ 51 . La komponado kun interplana interspaco de 0,33 ± 0,01 nm estas plue reduktita al pluraj tavoloj de grafeno en la plej mallarĝa regiono (fino de la solida nigra sago en Figuro 5 d).
Ebena TEM-bildo de polimer-libera NiAG-provaĵo sur karbona laĉa kupra krado: (a, b) Malaltaj pligrandigaj TEM-bildoj inkluzive de NGF kaj FLG-regionoj, (ce) Altaj pligrandigaj bildoj de diversaj regionoj en panelo-a kaj panelo-b estas markitaj sagoj de la sama koloro. Verdaj sagoj en paneloj a kaj c indikas cirklajn areojn de difekto dum traboparaleligo. (f–i) En paneloj a ĝis c, SAED-padronoj en malsamaj regionoj estas indikitaj per bluaj, cejanaj, oranĝaj, kaj ruĝaj cirkloj, respektive.
La rubandstrukturo en Figuro 5c montras (markitan per ruĝa sago) la vertikalan orientiĝon de la grafitaj kradaviadiloj, kiu povas ŝuldiĝi al la formado de nanofaldoj laŭ la filmo (enmetita en Figuro 5c) pro troa nekompensita tonda streĉo30,61,62. . Sub alt-rezolucia TEM, tiuj nanofaldoj 30 elmontras malsaman kristalografian orientiĝon ol la resto de la NGF-regiono; la bazaj ebenoj de la grafita krado estas orientitaj preskaŭ vertikale, prefere ol horizontale kiel la resto de la filmo (enmetita en Figuro 5c). Simile, la FLG-regiono foje elmontras liniajn kaj mallarĝajn band-similajn faldojn (markitajn per bluaj sagoj), kiuj aperas ĉe malalta kaj meza pligrandigo en Figuroj 5b, 5e, respektive. La enmetita en Figuro 5e konfirmas la ĉeeston de du- kaj tri-tavolaj grafenaj tavoloj en la FLG-sektoro (interplana distanco 0,33 ± 0,01 nm), kio kongruas kun niaj antaŭaj rezultoj30. Aldone, registritaj SEM-bildoj de senpolimero NGF transdonita sur kuprajn kradojn kun lacaj karbonfilmoj (post plenumado de supraj videblaj TEM-mezuradoj) estas montritaj en Figuro SI9. La bone suspendita FLG-regiono (markita per blua sago) kaj la rompita regiono en Figuro SI9f. La blua sago (ĉe la rando de la transdonita NGF) estas intencite prezentita por montri ke la FLG-regiono povas rezisti la transigan procezon sen polimero. Resume, ĉi tiuj bildoj konfirmas, ke parte suspendita NGF (inkluzive de la FLG-regiono) konservas mekanikan integrecon eĉ post rigora uzado kaj eksponiĝo al alta vakuo dum TEM kaj SEM-mezuradoj (Figuro SI9).
Pro la bonega plateco de NGF (vidu Figuro 5a), estas ne malfacile orienti la flokojn laŭ la [0001] domajnakso por analizi la SAED-strukturon. Depende de la loka dikeco de la filmo kaj ĝia loko, pluraj regionoj de intereso (12 poentoj) estis identigitaj por elektronaj difraktostudoj. En figuroj 5a–c, kvar el tiuj tipaj regionoj estas montritaj kaj markitaj kun koloraj cirkloj (bluaj, cejanaj, oranĝaj, kaj ruĝaj kodigitaj). Figuroj 2 kaj 3 por SAED-reĝimo. Figuroj 5f kaj g estis akiritaj de la FLG-regiono montrita en Figuroj 5 kaj 5. Kiel montrite en Figuroj 5b kaj c, respektive. Ili havas sesangulan strukturon similan al tordita grafeno63. Aparte, Figuro 5f montras tri supermetitajn ŝablonojn kun la sama orientiĝo de la [0001] zonakso, rotaciita je 10° kaj 20°, kiel pruvas la angula miskongruo de la tri paroj de (10-10) reflektadoj. Simile, figuro 5g montras du supermetitajn sesangulajn ŝablonojn turnitajn je 20°. Du aŭ tri grupoj de sesangulaj ŝablonoj en la FLG-regiono povas ekestiĝi de tri enebenaj aŭ eksterebenaj grafenaj tavoloj 33 turnitaj unu rilate al la alia. En kontrasto, la elektronaj difraktopadronoj en Figuro 5h,i (korespondanta al la NGF-regiono montrita en Figuro 5a) montras ununuran [0001] padronon kun totala pli alta punkta difraktointenseco, egalrilatante al pli granda materiala dikeco. Tiuj SAED-modeloj respondas al pli dika grafita strukturo kaj meza orientiĝo ol FLG, kiel konkludite el la indekso 64. Karakterizado de la kristalaj trajtoj de NGF rivelis la kunekziston de du aŭ tri supermetitaj grafitaj (aŭ grafeno) kristalitoj. Kio estas precipe rimarkinda en la FLG-regiono estas ke la kristalitoj havas certan gradon da enebena aŭ eksterebena misorientiĝo. Grafitpartikloj/tavoloj kun en-ebenaj rotaciaj anguloj de 17°, 22° kaj 25° antaŭe estis raportitaj por NGF kreskigita sur Ni 64 filmoj. La rotaciaj anguloj observitaj en ĉi tiu studo estas kongruaj kun antaŭe observitaj rotaciaj anguloj (± 1°) por tordita BLG63-grafeno.
La elektraj propraĵoj de NGF/SiO2/Si estis mezuritaj je 300 K sur areo de 10 × 3 mm2. La valoroj de elektrona portanta koncentriĝo, movebleco kaj kondukteco estas 1,6 × 1020 cm-3, 220 cm2 V-1 C-1 kaj 2000 S-cm-1, respektive. La moveblecaj kaj konduktivecaj valoroj de nia NGF estas similaj al natura grafito2 kaj pli altaj ol komerce disponebla tre orientita pirolita grafito (produktita je 3000 °C)29. La observitaj elektronportantaj koncentriĝvaloroj estas du grandordoj pli altaj ol tiuj lastatempe raportitaj (7,25 × 10 cm-3) por mikron-dikaj grafitaj filmoj preparitaj per alt-temperaturaj (3200 °C) poliimidaj folioj 20 .
Ni ankaŭ faris UV-videblajn mezuradojn de transmisio sur FS-NGF translokigita al kvarcaj substratoj (Figuro 6). La rezulta spektro montras preskaŭ konstantan dissendon de 62% en la intervalo 350-800 nm, indikante ke NGF estas diafana al videbla lumo. Fakte, la nomo "KAUST" povas esti vidita en la cifereca foto de la specimeno en Figuro 6b. Kvankam la nanokristalina strukturo de NGF estas diferenca de tiu de SLG, la nombro da tavoloj povas esti proksimume taksita uzante la regulon de 2.3% dissendperdo per kroma tavolo65. Laŭ ĉi tiu rilato, la nombro da grafenaj tavoloj kun 38% transdona perdo estas 21. La kreskigita NGF ĉefe konsistas el 300 grafenaj tavoloj, do ĉirkaŭ 100 nm dikaj (Fig. 1, SI5 kaj SI7). Tial, ni supozas, ke la observita optika travidebleco respondas al la FLG kaj MLG-regionoj, ĉar ili estas distribuitaj tra la filmo (Fig. 1, 3, 5 kaj 6c). Krom ĉi-supraj strukturaj datumoj, kondukteco kaj travidebleco ankaŭ konfirmas la altan kristalan kvaliton de la transdonita NGF.
(a) UV-videbla transmitancemezurado, (b) tipa NGF-translokigo sur kvarco uzante reprezentan provaĵon. (c) Skemo de NGF (malhela skatolo) kun egale distribuitaj FLG kaj MLG-regionoj markitaj kiel grizaj hazardaj formoj tra la specimeno (vidu Figuro 1) (ĉ. 0.1-3% areo per 100 μm2). La hazardaj formoj kaj iliaj grandecoj en la diagramo estas nur por ilustraj celoj kaj ne respondas al realaj areoj.
Travidebla NGF kreskigita de CVD antaŭe estis transdonita al nudaj siliciaj surfacoj kaj uzata en sunĉeloj15,16. La rezulta potenco-konverta efikeco (PCE) estas 1.5%. Ĉi tiuj NGF-oj plenumas multoblajn funkciojn kiel aktivaj kunmetitaj tavoloj, ŝargaj transportaj vojoj kaj travideblaj elektrodoj15,16. Tamen, la grafita filmo ne estas unuforma. Plia optimumigo estas necesa zorge kontrolante la tukan reziston kaj optikan transmitance de la grafita elektrodo, ĉar ĉi tiuj du propraĵoj ludas gravan rolon en determini la PCE-valoron de la suna ĉelo15,16. Tipe, grafenaj filmoj estas 97.7% travideblaj al videbla lumo, sed havas tukan reziston de 200–3000 ohmoj/kv.16. La surfaca rezisto de grafenaj filmoj povas esti reduktita per pliigo de la nombro da tavoloj (multobla translokigo de grafenaj tavoloj) kaj dopado kun HNO3 (~30 Ohm/kv.)66. Tamen, ĉi tiu procezo daŭras longan tempon kaj la malsamaj translokaj tavoloj ne ĉiam konservas bonan kontakton. Nia antaŭa flanko NGF havas ecojn kiel konduktivo 2000 S/cm, filma rezisto 50 ohm/kv. kaj 62% travidebleco, farante ĝin realigebla alternativo por konduktaj kanaloj aŭ kontraŭelektrodoj en sunaj ĉeloj15,16.
Kvankam la strukturo kaj surfackemio de BS-NGF estas similaj al FS-NGF, ĝia krudeco estas malsama ("Kresko de FS- kaj BS-NGF"). Antaŭe, ni uzis ultra-maldika filmo grafito22 kiel gassensilo. Sekve, ni testis la fareblecon uzi BS-NGF por gas-sensaj taskoj (Figuro SI10). Unue, mm2-grandaj partoj de BS-NGF estis transdonitaj sur la interciferecan elektrodan sensilpeceton (Figuro SI10a-c). Fabrikaj detaloj de la blato antaŭe estis raportitaj; ĝia aktiva sentema areo estas 9 mm267. En la SEM-bildoj (Figuro SI10b kaj c), la subesta ora elektrodo estas klare videbla tra la NGF. Denove, oni povas vidi, ke unuforma peceta priraportado estis atingita por ĉiuj specimenoj. Gassensilmezuradoj de diversaj gasoj estis registritaj (Fig. SI10d) (Fig. SI11) kaj la rezultaj respondaj indicoj estas montritaj en Fig. SI10g. Verŝajne kun aliaj interferaj gasoj inkluzive de SO2 (200 ppm), H2 (2%), CH4 (200 ppm), CO2 (2%), H2S (200 ppm) kaj NH3 (200 ppm). Unu ebla kaŭzo estas NO2. elektrofila naturo de la gaso22,68. Se adsorbite sur la surfaco de grafeno, ĝi reduktas la nunan sorbadon de elektronoj de la sistemo. Komparo de la respondtempaj datumoj de la BS-NGF-sensilo kun antaŭe publikigitaj sensiloj estas prezentita en Tabelo SI2. La mekanismo por reaktivigi NGF-sensilojn per UV-plasmo, O3-plasmo aŭ termika (50-150 °C) traktado de elmontritaj specimenoj estas daŭranta, ideale sekvata de efektivigo de enigitaj sistemoj69.
Dum la CVD-procezo, grafena kresko okazas ambaŭflanke de la katalizila substrato41. Tamen, BS-grafeno estas kutime elĵetita dum la transiga procezo41. En ĉi tiu studo, ni pruvas, ke altkvalita NGF-kresko kaj senpolimero NGF-translokigo povas esti atingitaj ambaŭflanke de la katalizila subteno. BS-NGF estas pli maldika (~80 Nm) ol FS-NGF (~100 Nm), kaj tiu diferenco estas klarigita per la fakto ke BS-Ni ne estas rekte senŝirma al la antaŭfluo de gaso. Ni ankaŭ trovis, ke la krudeco de la NiAR-substrato influas la krudecon de la NGF. Ĉi tiuj rezultoj indikas, ke la kreskigita ebena FS-NGF povas esti uzata kiel antaŭmaterialo por grafeno (per eksfolia metodo70) aŭ kiel kondukta kanalo en sunaj ĉeloj15,16. Kontraste, BS-NGF estos uzata por gas-detekto (Fig. SI9) kaj eble por energi-stokaj sistemoj71,72 kie ĝia surfaca malglateco estos utila.
Konsiderante la supre, estas utile kombini la nunan laboron kun antaŭe publikigitaj grafitaj filmoj kultivitaj de CVD kaj uzante nikelan folion. Kiel videblas en Tabelo 2, la pli altaj premoj, kiujn ni uzis, mallongigis la reagtempon (kreska stadio) eĉ ĉe relative malaltaj temperaturoj (en la intervalo de 850–1300 °C). Ni ankaŭ atingis pli grandan kreskon ol kutime, indikante potencialon por ekspansio. Estas aliaj faktoroj por konsideri, kelkajn el kiuj ni inkludis en la tabelo.
Duflanka altkvalita NGF estis kreskigita sur nikeltavoleto per kataliza CVD. Forigante tradiciajn polimersubstratojn (kiel tiuj uzitaj en CVD-grafeno), ni atingas puran kaj sendifektan malsekan translokigon de NGF (kreskita sur la malantaŭaj kaj antaŭaj flankoj de nikelfolio) al diversaj procezkritikaj substratoj. Precipe, NGF inkludas FLG kaj MLG-regionojn (tipe 0,1% ĝis 3% per 100 µm2) kiuj estas strukture bone integraj en la pli dikan filmon. Planar TEM montras ke tiuj regionoj estas kunmetitaj de stakoj de du-ĝis-tri grafito/grafenpartikloj (kristaloj aŭ tavoloj, respektive), kelkaj el kiuj havas rotacian miskongruon de 10-20°. La FLG kaj MLG-regionoj respondecas pri la travidebleco de FS-NGF al videbla lumo. Koncerne la malantaŭajn littukojn, ili povas esti portitaj paralele al la antaŭaj littukoj kaj, kiel montrite, povas havi funkcian celon (ekzemple por gas-detekto). Ĉi tiuj studoj estas tre utilaj por redukti malŝparo kaj kostoj en industriskalaj CVD-procezoj.
Ĝenerale, la averaĝa dikeco de CVD NGF kuŝas inter (malalta kaj plurtavola) grafeno kaj industriaj (mikrometro) grafitaj folioj. La gamo de iliaj interesaj propraĵoj, kombinita kun la simpla metodo, kiun ni evoluigis por ilia produktado kaj transporto, faras ĉi tiujn filmojn precipe taŭgaj por aplikoj postulantaj la funkcian respondon de grafito, sen la elspezo de la energiintensaj industriaj produktadprocezoj nuntempe uzitaj.
25-μm-dika nikelfolio (99.5% pureco, Goodfellow) estis instalita en komerca CVD-reaktoro (Aixtron 4-cola BMPro). La sistemo estis elpurigita per argono kaj evakuita al bazpremo de 10-3 mbar. Tiam nikelfolio estis metita. en Ar/H2 (Post pre-rekuado de la Ni-tavoleto dum 5 min, la tavoleto estis eksponita al premo de 500 mbar je 900 °C. NGF estis deponita en fluo de CH4/H2 (100 cm3 ĉiu) dum 5 min. La provaĵo tiam estis malvarmigita al temperaturo sub 700 °C uzante Ar-fluon (4000 cm3) je 40 °C/min Detaloj pri optimumigo de la NGF-kreskprocezo estas priskribitaj aliloke.
La surfacmorfologio de la provaĵo estis bildigita per SEM uzante mikroskopon Zeiss Merlin (1 kV, 50 pA). La specimena surfaca malglateco kaj NGF-dikeco estis mezuritaj uzante AFM (Dimension Icon SPM, Bruker). TEM kaj SAED-mezuradoj estis aranĝitaj per FEI Titan 80-300 Cubed-mikroskopo ekipita per altbrileca kampa emisiopafilo (300 kV), FEI Wien-speca monokromator kaj CEOS-lensa sfera aberacia korektilo por akiri la finrezultojn. spaca rezolucio 0,09 nm. NGF-provaĵoj estis transdonitaj al karbonaj lace kovritaj kupraj kradoj por plata TEM-bildigo kaj SAED-strukturanalizo. Tiel, la plej multaj el la provaĵoflokoj estas suspenditaj en la poroj de la subtena membrano. Transdonitaj NGF-provaĵoj estis analizitaj per XRD. Rentgenfotaj difraktopadronoj estis akiritaj uzante pulvordifraktometron (Brucker, D2-fazŝanĝilo kun Cu Kα-fonto, 1.5418 Å kaj LYNXEYE-detektilo) uzante Cu-radiadfonton kun radio-punktodiametro de 3 mm.
Pluraj Raman-punktmezuradoj estis registritaj uzante integran konfokusan mikroskopon (Alfa 300 RA, WITeC). 532 Nm lasero kun malalta ekscitpotenco (25%) estis uzita por eviti termike induktitajn efikojn. Rentgenfota fotoelektrona spektroskopio (XPS) estis farita sur Kratos Axis Ultra-spektrometro super specimena areo de 300 × 700 μm2 uzante monokromata Al Kα-radiado (hν = 1486.6 eV) je potenco de 150 W. Rezoluciaj spektroj estis akiritaj ĉe dissendenergioj de 160 eV kaj 20 eV, respektive. NGF-provaĵoj transdonitaj sur SiO2 estis tranĉitaj en pecojn (3 × 10 mm2 ĉiu) uzante PLS6MW (1.06 μm) iterbian fibro-laseron je 30 W. Kuprodrataj kontaktoj (50 μm dikaj) estis fabrikitaj uzante arĝentan paston sub optika mikroskopo. Elektra transporto kaj Hall-efektaj eksperimentoj estis faritaj sur ĉi tiuj specimenoj je 300 K kaj magneta kampo-vario de ± 9 Tesla en fizika propra mezursistemo (PPMS EverCool-II, Quantum Design, Usono). Elsenditaj UV-vidaj spektroj estis registritaj per Lambda 950 UV-vida spektrofotometro en la 350-800 nm NGF-intervalo transdonitaj al kvarcsubstratoj kaj kvarcaj referencprovaĵoj.
La kemia rezistsensilo (intercifereca elektrodpeceto) estis kabligita al kutima presita cirkvito 73 kaj la rezisto estis ĉerpita paseme. La presita cirkvito, sur kiu troviĝas la aparato, estas konektita al la kontaktaj terminaloj kaj metita ene de la gasa senta kamero 74. Rezistmezuradoj estis faritaj ĉe tensio de 1 V kun kontinua skanado de purigo ĝis gaseksponiĝo kaj poste purigo denove. La kamero estis komence purigita per purigado kun nitrogeno je 200 cm3 dum 1 horo por certigi forigon de ĉiuj aliaj analitoj ĉeestantaj en la kamero, inkluzive de humideco. La individuaj analitoj tiam estis malrapide liberigitaj en la kameron kun la sama flukvanto de 200 cm3 fermante la N2-cilindron.
Reviziita versio de ĉi tiu artikolo estis publikigita kaj alirebla per la ligilo ĉe la supro de la artikolo.
Inagaki, M. kaj Kang, F. Carbon Materials Science and Engineering: Fundaments. Dua eldono redaktita. 2014. 542.
Pearson, HO Manlibro de Karbono, Grafito, Diamanto kaj Fulerenoj: Propraĵoj, Pretigo kaj Aplikoj. La unua eldono estis redaktita. 1994, Nov-Ĵerzejo.
Tsai, W. et al. Grandaj areaj plurtavolaj grafeno/grafito filmoj kiel travideblaj maldikaj konduktaj elektrodoj. aplikaĵo. fiziko. Wright. 95 (12), 123115 (2009).
Balandin AA Termikaj propraĵoj de grafeno kaj nanostrukturitaj karbonaj materialoj. Nat. Matt. 10 (8), 569-581 (2011).
Cheng KY, Brown PW kaj Cahill DG Termika kondukteco de grafitfilmoj kreskigitaj sur Ni (111) per malalt-temperatura kemia vapordemetado. adverbo. Matt. Interfaco 3, 16 (2016).
Hesjedal, T. Kontinua kresko de grafenaj filmoj per kemia vapordemetado. aplikaĵo. fiziko. Wright. 98 (13), 133106 (2011).
Afiŝtempo: Aŭg-23-2024